thyssenkrupp: Freireitender Vibrator überzeugte bei Wabenverfahren

Der Natur abgeschaut: Bei der Sanierung des Baugrundes für den Neubau des Düsseldorfer Bürogebäudekomplexes »Heinrich Campus« ist ein müller-Vibrator aus eigener Fertigung von thyssenkrupp Infrastructure eingesetzt worden. Vor allem mit Blick auf die Lage des Baugebietes im innerstädtischen Bereich und die relativ feste Bodenbeschaffenheit konnte der Vibrator seine technischen Vorteile ausspielen. Das freireitende System MS-48 HFV aus der HFV-Serie ruft bei maximaler Leistung nur eine minimale Bodenerschütterung hervor.

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Das Gelände, das von Quantum Immobilien entwickelt wird, wurde bis Mitte der 1940er-Jahre von Rheinmetall genutzt. Später waren hier Ämter der NRW-Landeshauptstadt Düsseldorf angesiedelt. Schon beim Rückbau der Bebauung und den Auskofferungsarbeiten von ca. 180 000 t Erdreich war klar, dass undichte Öltanks und Leitungen im Bereich zweier Heizungskeller über die Jahre zu einer Kontamination geführt hatten, die eine Bodensanierung erforderlich machten. Deshalb wurde von ICG Düsseldorf im Quantum-Auftrag ein Sanierungskonzept erarbeitet. Die für die Abbruch- und Rückbauarbeiten verantwortliche BST Becker Sanierungstechnik aus Oberhausen beauftragte für die Bodensanierung die Hamburger Experten der Eggers Umwelttechnik. Beim Austausch des belasteten Bodens griffen diese auf das »Wabenverfahren« zurück. Dabei wurden wabenförmige Stahlprofile durch Vibration in den Boden eingebracht und der Boden innerhalb des Profils gegen einen unbelasteten ausgetauscht.

Sicherheit ging vor

Da das anstehende Grundwasser durch die Bodensanierung nicht belastet werden sollte, war bei den Arbeiten besondere Vorsicht geboten. Zusätzlich fiel die Entscheidung, als Sicherheitsmaßnahme eine Grundwasserreinigungsanlage auf der Baustelle zu errichten.

Hierfür wurde das Grundwasser am Ende des vorgesehenen Sanierungsbereichs über zwei Brunnen für die Dauer der Bodensanierung kontinuierlich abgepumpt und durch eine dreistufige Filteranlage mit einem Kies- und zwei Aktivkohlefiltern gereinigt. »Daher wurde die Bodensanierung auch in Fließrichtung des Grundwassers vorgenommen, damit der bereits sanierte Bereich im Falle einer Verunreinigung des Grundwassers nicht wieder kontaminiert wird«, erläutert Dipl.-Ing. Ralf Wrocklage, Bauleiter bei Eggers Umwelttechnik, das Vorgehen. Ein Aushubkonzept, das von ICG erstellt und in dem jede einzelne Wabe mit einer Nummer gekennzeichnet war, gab neben der Sanierungsrichtung auch die einzelne Aushubtiefe der Wabe an.


Hexagonal ohne Überschnitt

»Der Vorteil des Wabenverfahrens ist, dass aufgrund des hexagonalen Querschnitts die Waben ohne Zwischenräume aneinanderpassen. Es entsteht bei dem Verfahren kein Überschnitt«, erklärt Wrocklage die Entscheidung für diese Verfahrensvariante. Andere Verfahren wie das Großbohrverfahren, würden mit einem Kreisquerschnitt arbeiten, und die müssten sich in ihrer Anordnung zwangsläufig überschneiden, um die gesamte Fläche zu erfassen. Das wäre nicht nur zeitaufwendiger, man würde auch mehr Bodenmaterial zum Austausch benötigen und die Entsorgungskosten würden steigen.

In Düsseldorf wurden die Waben in zwei Dreierverbänden in den Boden eingebracht. »Das hat den Vorteil, dass zwei Waben, die bereits in den Boden vibriert sind, der Dritten als Führung dienen können«, so Wrocklage. Insgesamt wurden die Waben 261 Mal in den Boden mithilfe des freireitenden müller-Vibrators MS-48 HFV von thyssenkrupp Infrastructure, der an einem Teleskop-Raupenkran befestigt war, eingebracht. Gleichzeitig im Einsatz waren sechs wabenförmige Profile, deren Länge zwischen 6,5 m und 8 m variierten. Wrocklage ergänzt: »Die Profile wurden nach dem vorgegebenen Plan jeweils bis 1 m unter der angegebenen Aushubtiefe in den Boden vibriert.« Der Aushub des kontaminierten Bodens erfolgte dann mit einem Kettenbagger und Greifer. Anschließend wurde das Wabenprofil mit dem neuen Bodenmaterial verfüllt und der Boden durch die Vibration beim Ziehen des Profils verdichtet. In einem Zwischenlager auf der Baustelle wurde das kontaminierte Bodenmaterial gesammelt und vor dem Abtransport auf die Deponie beprobt und abfalltechnisch deklariert. Die Sanierungsarbeiten wurden durch die ICG als Fachgutachter und Reducta Düsseldorf als Bauoberleitung begleitet.

Erschütterungsarm und leistungsstark

Sowohl beim Einvibrieren als auch beim Ziehen der Wabenprofile konnte das freireitende System der HFV-Serie von thyssenkrupp Infrastructure punkten: »Der leistungsstarke müller-Vibrator MS-48 HFV verursacht nur minimale Bodenerschütterungen. Das liegt an dem resonanzfreien An- und Auslauf während des Betriebes. Zudem kann bei diesem System die Schwingweite während des Einbringens stufenlos variiert werden, sodass die Eigenfrequenz des Bodens berücksichtigt wird«, erläutert Dipl.-Ing. Tim Bartels, Fachberater der Region Nord bei thyssenkrupp Infrastructure, die Vorteile des MS-48 HFV. Auf diese Weise verliefen die einzelnen Vibrationsvorgänge erschütterungsarm und seien gleichzeitig effektiv, so Bartels weiter. Zu dem freischreitenden System gehörte auch noch ein dieselbetriebenes Antriebsaggregat, das die Energie für den hydraulischen Betrieb des MS-48 HFV lieferte. Der in einem schallgedämmten Gehäuse eingebaute Dieselmotor entspricht den neuesten Abgasvorschriften und ist lärm- sowie verbrauchsarm.

Schneller als gedacht

»Wir haben im Mai mit der Bodensanierung angefangen und waren Mitte Juni fertig«, resümiert Wrocklage. Trotz einiger kleinerer Probleme, die während der Maßnahme aufge­taucht seien, hätte man den geplanten Zeitplan damit sogar um knapp zwei Wochen unterboten. Dazu beigetragen habe auch der gute Service seitens thyssenkrupp Infrastructure, die auf alle Anfragen immer sehr schnell mit einer passenden Lösung reagiert hätten.     t

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